2025版高考物理二轮复习 学生用书 第一部分 专题三 电场和磁场 第9讲 磁场及带电粒子在磁场中的运动.docxVIP

PAGE6/NUMPAGES6

第9讲磁场及带电粒子在磁场中的运动

1.（多选）（2024·福建高考6题）将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘线a、b悬挂于天花板上，AB置于垂直于纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A到B大小为I的电流，则（）

A.通电后两绳拉力变小

B.通电后两绳拉力变大

C.安培力为πBIr

D.安培力为2BIr

2.（2024·广西高考5题）Oxy坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m，电荷量为＋q的粒子，以初速度v从O点沿x轴正向开始运动，粒子过y轴时速度与y轴正向夹角为45°，交点为P。不计粒子重力，则P点至O点的距离为（）

A.mvqB B.

C.（1＋2）mvqB D.

考点一磁场的基本性质安培力

1.磁场叠加的“三个步骤”

（1）确定磁场场源，如通电导线。

（2）定位空间中需求解磁场的点，确定各个场源在这一点产生磁场的磁感应强度的大小和方向。

（3）应用平行四边形定则进行合成。

2.用准“两个定则”

（1）对电流的磁场用安培定则（右手螺旋定则），并注意磁场的叠加。

（2）对通电导线在磁场中所受的安培力用左手定则。

3.熟悉“两个等效模型”

（1）变曲为直：图甲所示的通电导线，在计算安培力的大小和判断方向时均可等效为ac直线电流。

（2）化电为磁：环形电流可等效为小磁针，通电螺线管可等效为条形磁体，如图乙所示。

【例1】（2024·浙江1月选考4题）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（）

A.图示左侧通电导线受到安培力向下

B.a、b两点的磁感应强度相同

C.圆柱内的磁感应强度处处为零

D.c、d两点的磁感应强度大小相等

尝试解答

【例2】（2024·河北石家庄二模）如图所示，直角三角形ABC中，∠A＝30°，∠ABC＝90°，D点为AC边上的点，BD⊥AC。在A、B、D处垂直于纸面固定三根长直细导线，三根导线中的电流方向如图，电流大小相等，已知直线电流在空间某点产生的磁场与电流成正比，与该点到导线的距离成反比，为使D处的电流所受安培力为零，需加一匀强磁场，则该磁场的方向为（）

A.平行于BA向左 B.平行于AC斜向上

C.平行于CB向下 D.平行于BD斜向上

尝试解答

【例3】（2024·浙江温州预测）安培在研究电流之间的相互作用时，用一根硬导线弯成如图1所示形状的线圈，这线圈是由两个形状和大小相同、但电流方向相反的平面回路组成一个整体，线圈的端点A、B通过水银槽和固定支架相连，这样，线圈既可通入电流，又可自由转动，被称为无定向秤，则通电后（）

A.当处于非匀强磁场中，线圈可能会发生转动

B.当处于平行线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动

C.当处于垂直于线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动

D.将如图2那样的通电硬导线靠近该秤，线圈可能会发生转动

尝试解答

考点二带电粒子在磁场中的运动

1.基本思路

2.半径确定的两种方法

（1）由物理公式求。由于qvB＝mv2r，所以半径r

（2）由几何关系求。一般由数学知识（勾股定理、三角函数等）通过计算来确定。

3.时间确定的两种方法

（1）由圆心角求，t＝θ2π

（2）由弧长求，t＝sv

【例4】（2024·安徽池州模拟）如图所示，在半径为R的圆内有垂直于纸面向里的匀强磁场，现有a、b两个粒子，分别从P点沿PO方向垂直于磁场射入，a粒子从A点离开磁场，速度方向偏转了90°，b粒子从B点离开磁场，速度方向偏转60°，两粒子在磁场中运动的时间相等。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，下列说法中正确的是（）

A.a粒子是带正电

B.a、b两粒子在磁场中运动的周期之比为1∶3

C.a、b两粒子的比荷之比为2∶3

D.a、b两粒